La ingeniería química es una disciplina que se desarrolló a partir de quienes practicaban la "química industrial" a finales del siglo XIX. Antes de la Revolución Industrial (siglo XVIII), los productos químicos industriales y otros productos de consumo como el jabón se producían principalmente mediante procesamiento por lotes . El procesamiento por lotes requiere mucha mano de obra y los individuos mezclan cantidades predeterminadas de ingredientes en un recipiente, calientan, enfrían o presurizan la mezcla durante un período de tiempo predeterminado. Luego, el producto puede aislarse, purificarse y probarse para lograr un producto vendible. Los procesos por lotes todavía se realizan hoy en día en productos de mayor valor, como productos intermedios farmacéuticos, productos especiales y formulados como perfumes y pinturas, o en la fabricación de alimentos como el jarabe de arce puro, donde aún se pueden obtener ganancias a pesar de que los métodos por lotes son más lentos e ineficientes. en términos de mano de obra y uso de equipos. Debido a la aplicación de técnicas de ingeniería química durante el desarrollo del proceso de fabricación,ahora se producen productos químicos de mayor volumen mediante procesos químicos continuos de "línea de montaje". La Revolución Industrial fue cuando comenzó a producirse un cambio del procesamiento por lotes a un procesamiento más continuo. Hoy en día, los productos químicos básicos y petroquímicos se fabrican predominantemente mediante procesos de fabricación continuos, mientras que los productos químicos especializados , los productos químicos finos y los productos farmacéuticos se fabrican mediante procesos por lotes.
La Revolución Industrial provocó un aumento sin precedentes de la demanda, tanto en cantidad como en calidad, de productos químicos a granel como la carbonato de sodio . [1] Esto significaba dos cosas: una, había que ampliar el tamaño de la actividad y la eficiencia de la operación, y dos, debían examinarse alternativas serias al procesamiento por lotes, como la operación continua.
La química industrial se practicaba en el siglo XIX, y su estudio en las universidades británicas comenzó con la publicación por Friedrich Ludwig Knapp , Edmund Ronalds y Thomas Richardson del importante libro Chemical Technology en 1848. [2] En la década de 1880, los elementos de ingeniería necesarios para controlar los procesos químicos estaban siendo reconocidos como una actividad profesional distinta. La ingeniería química se estableció por primera vez como profesión en el Reino Unido después de que George E. Davis impartiera el primer curso de ingeniería química en la Universidad de Manchester en 1887 en forma de doce conferencias que cubrían diversos aspectos de la práctica química industrial. [3] Como consecuencia, George E. Davis es considerado el primer ingeniero químico del mundo. Hoy en día, la ingeniería química es una profesión muy respetada. Los ingenieros químicos con experiencia pueden convertirse en ingenieros profesionales autorizados en los Estados Unidos, con la ayuda de la Sociedad Nacional de Ingenieros Profesionales , o obtener el estatus de ingenieros químicos "colegiados" a través de la Institución de Ingenieros Químicos con sede en el Reino Unido .
En 1880 se hizo el primer intento de formar una Sociedad de Ingenieros Químicos en Londres. Esto eventualmente resultó en la formación de la Sociedad de la Industria Química en 1881. El Instituto Americano de Ingenieros Químicos (AIChE) fue fundado en 1908, y la Institución de Ingenieros Químicos del Reino Unido (IChemE) en 1922. [4] Ambos ahora tienen importantes membresía internacional. Algunos otros países ahora tienen sociedades de ingeniería química o secciones dentro de sociedades de ingeniería o química, pero AIChE, IChemE e IiChE siguen siendo las principales en número y difusión internacional: ambas están abiertas a profesionales o estudiantes de ingeniería química debidamente calificados en cualquier parte del mundo. .
Para las otras ramas establecidas de la ingeniería, ya existían asociaciones en la mente del público: Ingeniería Mecánica significaba máquinas, Ingeniería Eléctrica significaba circuitos y Ingeniería Civil significaba estructuras. Ingeniería química pasó a significar producción de productos químicos .
A Arthur Dehon Little se le atribuye el enfoque que adoptan los ingenieros químicos hasta el día de hoy: análisis y diseño orientados a procesos en lugar de a productos. El concepto de operaciones unitarias se desarrolló para enfatizar la similitud subyacente entre producciones químicas aparentemente diferentes. Por ejemplo, los principios son los mismos ya sea que se trate de separar el alcohol del agua en un fermentador o de la gasolina del diesel en una refinería, siempre y cuando la base de la separación sea la generación de un vapor de composición diferente a la del líquido. Por tanto, dichos procesos de separación pueden estudiarse en conjunto como una operación unitaria, en este caso denominada destilación .
A principios del siglo pasado, se utilizó un concepto paralelo llamado Procesos Unitarios para clasificar los procesos reactivos. Así, las oxidaciones , reducciones , alquilaciones , etc. formaron procesos unitarios separados y se estudiaron como tales. Esto era natural considerando la estrecha afinidad de la ingeniería química con la química industrial en sus inicios. Sin embargo, gradualmente, el tema de la ingeniería de reacciones químicas ha reemplazado en gran medida el concepto de proceso unitario. Este tema considera que todo el conjunto de reacciones químicas tiene personalidad propia, independientemente de las especies químicas particulares o de los enlaces químicos involucrados. Esto último contribuye en gran medida a esta personalidad, pero para diseñar y operar reactores químicos es más importante el conocimiento de características como el comportamiento de la velocidad , la termodinámica , la naturaleza monofásica o multifásica, etc. El surgimiento de la ingeniería de reacciones químicas como disciplina marcó la ruptura del cordón umbilical que conecta la ingeniería química con la química industrial y consolidó el carácter único de la disciplina.